leetcode hot100 2.两数相加 链表 medium


链表是逆序存储的(个位在头,高位在尾),这反而降低了难度,因为我们可以直接从头节点(个位)开始相加

运算符,名称,作用,在"两数相加"里的意义

  • %,求余。当前位的结果( 0-9)
  • //, 整除 ,进位 (Carry)

逻辑

同时遍历两个链表 l1 和 l2。

  • 处理进位:相加时,每一位的和等于 v1 + v2 + carry(carry 为上一位的进位)
  • 更新进位:当前位的值为 sum % 10,新的进位为 sum // 10。

哑节点:同样使用 ListNode(0) 作为哑节点来简化新链表的构建。

python 复制代码
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def addTwoNumbers(self, l1: Optional[ListNode], l2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:

        prehead = ListNode(-1)
        dummy = prehead
        carry = 0  #  初始值,为了l1 or l2 or carry

        # 只要 l1 有值,或 l2 有值,或还有进位没处理完,就继续循环
        while l1 or l2 or carry:

            # while or,,,即有可能链表已经空了
            if l1:
                v1 = l1.val
            else:
                v1 = 0   # 指向 null 时, 没有val ,则设置他是0

            if l2:
                v2 = l2.val
            else:
                v2 = 0

            total = v1 + v2 + carry
            mod = total % 10  # 求余数,在本位
            carry = total // 10  # 整除,去进位

            # 建立新节点并移动指针
            dummy.next = ListNode(mod)
            dummy = dummy.next

            # 移动原链表指针
            if l1:
                l1 = l1.next
            if l2:
                l2 = l2.next

        
        return prehead.next
        

移动原链表指针 和 建立新节点并移动指针 顺序随意

时间复杂度:O(max(m,n))

其中 m 和 n 分别为两个链表的长度。并行遍历两个链表,循环次数取决于较长的那个数。

空间复杂度:O ( 1 )

只额外使用了常数个指针变量(prehead 和 dummy)

  • 在"两数相加"中:是并行前进的。每走一步,两个链表的指针同时向后移动。总步数取决于最长的那个。O(max⁡(n,m))O(\max(n, m))O(max(n,m)):意味同时(并行)遍历 A 和 B
  • 在"合并两个有序链表"中:是交替前进的。每走一步,只移动其中一个链表的指针(谁小移动谁)。O(n+m)O(n + m)O(n+m)
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